1.1.2　嵌入式系統的設計要求

嵌入式計算技術所面臨的挑戰源于基礎技術的迅猛發展及用戶需求的不斷增加。在設計中，系統的功能對于通用個人計算機系統和嵌入式系統來說都是非常重要的。但是，與通用個人計算機系統的設計相比，嵌入式系統的設計有許多特殊的要求，主要體現在以下幾方面。

（1）實時性。許多嵌入式系統需要在實時情況下工作。如果數據或控制信息在某個時限內不能到達，系統將會出現錯誤。在某些嵌入式系統中，實時性得不到滿足是不能接受的，超過時限會引發危險甚至對個人造成傷害。如高速列車控制器，控制信息超時會引起列車運行故障，甚至翻車。而在某些嵌入式系統中，超過時限雖然不會引發危險，但會導致一些不愉快的結果。如打印機在打印時，若控制信息的響應超時，就會使打印機產生混亂。

（2）多速率。許多嵌入式系統不僅有實時性要求，而且需同時運行多個實時任務，系統必須同時控制這些任務，雖然這些任務有些處理得慢，有些處理得快。多媒體應用系統就是多速率的典型例子，多媒體數據流的音頻和視頻部分以不同的速率播放，但是它們必須保持同步。若音頻數據或視頻數據不能在有限時間內準備好，就會影響整體播放效果。

（3）功耗。功耗在通用個人計算機系統中不是一個需要主要考慮的因素，但在嵌入式系統中，尤其是在用電池供電的嵌入式系統中則是。大功耗會加大硬件使用開銷，影響電源壽命并帶來散熱問題。

（4）低成本。多數情況下，我們都希望嵌入式系統是低成本的。制造成本由許多因素決定，其中包含硬件成本和軟件成本。硬件成本主要取決于所使用的微處理器、所需的內存及相應的外圍芯片；軟件成本通常難以預測，但一種好的設計方法有利于降低軟件成本。

（5）環境相關性。嵌入式系統不是獨立的，而是與被嵌入的設備緊密關聯的。因此，設計嵌入式系統時，必須考慮模擬量信號、數字量信號及開關量信號的輸入輸出，系統抗干擾性，溫度和濕度等。